JP2010245458A - リアクトル用コイル部材及びリアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減できるリアクトル用コイル部材と、そのコイル部材を用いたリアクトルを提供する。
【解決手段】一対のコイル巻回部を有する環状の磁性コア10と、両コイル巻回部10cの外周に配置される一対のコイル素子とを備えるリアクトルに用いるコイル部材20である。このコイル部材20は、並列配置される一対の分割体20Dを備える。各分割体20Dは、巻線をらせん状に巻回したコイル素子と、コイル素子を構成する巻線の両端部以外の少なくとも一部を覆ってコイル素子の形状を保持する一次樹脂部20pとを備える。さらに、各分割体20Dにおける一方の巻線端部同士を電気的に接続する連結導体20eを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、ハイブリッド自動車などの電動車両用DC‐DCコンバータなどに用いられるリアクトル用コイル部材と、そのコイル部材を用いたリアクトルに関する。

近年、普及が進みつつあるハイブリッド自動車には、電圧の昇降圧を行うコンバータが用いられ、そのコンバータの部品の一つとして、特許文献１に記載のリアクトルが知られている。

このリアクトルは、磁性材料からなる環状のコアと、コアの一部の外周に並列状態で巻回されたコイルとを主要構成部材としている。このリアクトルを組み立てるには、例えば、予め平角線をエッジワイズ巻きしてコイルを形成しておく。このコイルは、一本の巻線から構成される一対のコイル素子を並列した構造で、かつ各コイル素子はその軸方向の一端側でヘアピン状に巻線を屈曲した接続部分を介して連結されている。そして、このコイルの内周に、複数のコア片から構成されるコアをはめ込み、各コア片の間にギャップ板を介してコア片同士を接着することで、環状のコアを形成する。

この組立時、コイルとコアとの間には、コアに対するコイルの位置決めを行う樹脂製の筒状ボビン（内側ボビン）が介在され、コイルの両端部には、樹脂製の枠状ボビン（外側ボビン）が配置されている。通常、組立前のコイルには、平角線のスプリングバックにより、隣接するターン同士の間に隙間が形成されている。そのため、組立後のコイルは、その隣接するターン同士が接触する圧縮状態となるよう、枠状ボビンでコイルの両端が押えられている。

特開2008-28290号公報 図3、図4

しかし、上記の従来技術では、リアクトルの部品点数が多く、組立作業性が悪いという問題があった。

具体的には、コアとコイルの位置合わせを行うために、筒状ボビンが独立した部品として必要になる。通常、この筒状ボビンは、断面が］型の一対の分割片を組み合わせて筒状に形成しており、その組立作業も必要になる。

また、コイルの隣接するターン同士の間に隙間がある状態ではコイルが伸縮するため、組立時のコイルのハンドリングが行い難い。その一方で、コイルを圧縮状態に保持するために、独立した部品として枠状ボビンが必要であり、枠状ボビンのコイルやコアへの組み付け作業も必要になる。

その他、上記のコイルでは、ヘアピン状に巻線を屈曲した接続部分を備えている。そのため、この屈曲した接続部分を形成することが巻線の巻回作業として複雑であり、かつこの接続部分がコイルの輪郭から特異的に突出した形状となって、コアの形状に制約を及ぼしたり、リアクトル組立時のコイルのハンドリングを困難にする要因となっていた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、部品点数を削減できるリアクトル用コイル部材と、そのコイル部材を用いたリアクトルを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ヘアピン状に巻線を屈曲した接続部分をなくし、両コイル素子の接続部分がコイルのターン形成部の輪郭から極力突出しないようにできるリアクトル用コイル部材と、そのコイル部材を用いたリアクトルを提供することにある。

本発明のリアクトル用コイル部材は、一対のコイル巻回部を有する環状の磁性コアと、両コイル巻回部の外周に配置される一対のコイル素子とを備えるリアクトルに用いるコイル部材である。このコイル部材は、並列配置される一対の分割体を備える。各分割体は、巻線をらせん状に巻回したコイル素子と、コイル素子を構成する巻線の両端部以外の少なくとも一部を覆ってコイル素子の形状を保持する一次樹脂部とを備える。そして、さらに各分割体における一方の巻線端部同士を電気的に接続する連結導体を備えることを特徴とする。

この構成によれば、各分割体に用いられるコイル素子は、単に巻線をらせん状に巻回するだけの簡易な方法にて得られる。また、一次樹脂部でコイル素子の巻線端部以外の箇所の少なくとも一部を覆うことで、コイル素子の形状を保持することができる。それに伴い、分割体を伸縮しない単一部材として扱うことができ、リアクトルの組立作業性に優れる。さらに、連結導体による各分割体における一方の巻線端部同士の接続は、溶接や冷間圧接などの手法により、容易に行うことができる。

本発明のリアクトル用コイル部材の一形態として、両分割体が同一形状で、平面視した場合に点対称の関係に並列されていることが挙げられる。

この構成のように、両分割体が同一形状であれば、各分割体を平面視した場合に点対称の関係に並列することで、一対のコイル素子が並列されたコイル部材を容易に得ることができる。特に、各分割体が同一形状であるため、分割体を成形するための金型は一種類あればよく、分割体の製造性にも優れる。

本発明のリアクトル用コイル部材の一形態として、各分割体は互いに対向する対向面を備え、両分割体の対向面の各々には、リアクトルの物理量を特定するセンサを取り付けるための取付溝を有することが挙げられる。

この構成によれば、リアクトルの温度測定を行う温度センサなど、リアクトルの物理量を特定するセンサを取付溝にはめ込むことで、容易にセンサ付きのリアクトル用コイル部材を構成できる。

本発明のリアクトル用コイル部材の一形態として、各分割体は互いに対向する対向面を備え、両分割体の対向面の間に隙間を有することが挙げられる。

この構成によれば、後述するように、磁性コアとの組合体の外周を覆う二次樹脂部を形成する場合、二次樹脂部の樹脂を各分割体の対向面間の隙間に無理なく流動させることができ、ボイドの少ない二次樹脂部を成形しやすい。

本発明のリアクトル用コイル部材の一形態として、前記コイル素子は、その自由長よりも圧縮した状態で一次樹脂部により形状が保持されていることが挙げられる。

この構成によれば、自由長よりも圧縮状態に各コイル素子を保持することで、一次樹脂部を成形した際、リアクトル用コイル部材の軸方向の長さを短縮でき、リアクトルの小型化に寄与する。

本発明のリアクトル用コイル部材の一形態として、さらに、前記コイル巻回部が、各分割体におけるコイル素子の内周にはめ込まれて前記一次樹脂部で一体化されていることが挙げられる。

この構成によれば、磁性コアの一部であるコイル巻回部も一次樹脂部によりコイル素子と一体化されているため、コイル巻回部を独立して扱う必要がなく、リアクトル組立時のリアクトル用コイル部材の取り扱いが一層容易になる。

一方、本発明のリアクトルは、上述したリアクトル用コイル部材のうち、巻線をらせん状に巻回したコイル素子と、コイル素子を構成する巻線の両端部以外の少なくとも一部を覆ってコイル素子の形状を保持する一次樹脂部とを備え、コイル巻回部が一次樹脂部で一体化されていないリアクトル用コイル部材と、各分割体の内周に嵌め込まれるコイル巻回部と、各コイル巻回部の両端同士を繋いで環状の磁性コアを構成する露出部とを備えることを特徴とする。

或いは、上記のリアクトル用コイル部材を、前記コイル巻回部が、各分割体におけるコイル素子の内周にはめ込まれて前記一次樹脂部で一体化されているリアクトルとしてもよい。

この構成よれば、予め各コイル素子を一次樹脂部で一体化したリアクトル用コイル部材を用いることで、リアクトル組立時に独立して取り扱う部品点数を削減し、かつリアクトルの組立を容易にすることができる。

さらに上記リアクトルの実施形態として、さらに、前記コイル部材と磁性コアとの組合体の外周を覆う二次樹脂部を備えることが挙げられる。

この構成よれば、コイル部材と磁性コアとの組合体の外周を二次樹脂部で覆うことで、組合体の機械的・電気的保護の他、リアクトル励磁時の振動音の発生を抑制することができる。特に、二次樹脂部の外側に金属製のケースを有しない場合、リアクトルを小型化することができる。

そして、本発明のリアクトル用コイル部材の製造方法は、一対のコイル巻回部を有する環状の磁性コアと、両コイル巻回部の外周に配置される一対のコイル素子とを備えるリアクトルに用いられるコイル部材の製造方法であって、次の工程を含むことを特徴とする。
巻線をらせん状に巻回したコイル素子を金型内に配置する工程。
金型内に一次樹脂を注入して固化し、コイル素子を構成する巻線の端部以外の少なくとも一部を覆う一次樹脂部を成形する工程。
一次樹脂部でコイル素子の形状を保持した分割体を金型から取り出す工程。
一対の分割体を並列し、各分割体における一方の巻線端部同士を電気的に接続する工程。

この方法によれば、コイル素子毎に分割体を形成し、その分割体を一対組み合わせることで、一対のコイル素子が並列されたリアクトル用コイル部材を容易に得ることができる。また、各分割体における一方の巻線端部同士の電気的接続をコイル素子の形成と独立して行うことで、特許文献1に係るコイルのように、ヘアピン状に巻線を屈曲した接続部分を形成する必要もない。そのため、並列される一対のコイル素子における一方の巻先端部同士を接続する作業も、溶接や冷間圧接などの手法により、容易に行うことができる。

本発明のリアクトル用コイル部材によれば、一次樹脂部により、コイル素子の形状を保持することで、リアクトルに組み立てる際の作業性を改善できる。また、本発明のリアクトルは、独立して取り扱う部品点数を少なくして、容易に組み立てることができる。そして、本発明のリアクトル用コイル部材の製造方法によれば、分割体の構成を簡素化することで、一対のコイル素子が並列されたリアクトル用コイル部材を容易に得ることができる。

本発明の実施形態１に係るリアクトルを示す斜視図である。 図１のリアクトルに用いる磁性コアの斜視図である。 図１のリアクトルを構成するコイル素子の斜視図である。 図１に示すコイル部材を構成する分割体の斜視図である。 図１のリアクトルから磁性コアを取り外した状態のコイル部材の斜視図である。 本発明の実施形態２に係るリアクトルを示す斜視図である。 本発明の実施形態３に係るリアクトルの組立説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。各図において、共通する部材には同一の符号を付している。

〔実施形態１〕
［全体構成］
図１に示すように、このリアクトルは、環状の磁性コア10と、一対の分割体20Dを組み合わせたコイル部材20とを備える。環状の磁性コア10は、一対のコイル巻回部10c（図２参照）と一対の端部コア10e（露出部）とを有する。一方、各分割体20D（図４、図５参照）は、両コイル巻回部10cの外周に配置される一対のコイル素子20c（図３参照）であって、巻線20wをらせん状に巻回して構成したものと、各コイル素子20cを構成する巻線20wの両端部以外の少なくとも一部を覆ってコイル素子20cの形状を保持する一次樹脂部20pとを備える。これら一対の分割体20Dは、同一形状・同一寸法であり、平面視した場合、互いの向きを変えて点対称に隣接されている。そして、各分割体20Dにおける一方の巻線端部同士を連結導体20eで電気的に接続して一対のコイル素子20cが繋がれたコイルを構成している。このような磁性コア10とコイル部材20との組合体は、それ自体リアクトルとして機能するが、さらに組合体の外周を二次樹脂部（図示略）で覆ったり、組合体を金属ケース（図示略）に収納するなどしてもよい。これらの各リアクトルは、通常、図示しない冷却ベース状に固定して利用される。以下、各構成要素を詳しく説明する。

[磁性コア]
磁性コア10の説明は、主として図２を参照して行う。磁性コア10は、各コイル素子20cが配置される一対の直方体状のコイル巻回部10cと、各コイル素子20cが実質的に配置されない一対の端部コア10eとを有し、離間して並列されるコイル巻回部10cを挟むように端部コア10eが配置されて閉ループ状(環状)に形成される。

この磁性コア10は、鉄や鋼などの鉄を含有する軟磁性材料からなる磁性体部10mとアルミナなどの非磁性材料からなるギャップ材10gとからなる。コイル巻回部10cは、磁性体部10mからなるコア片とギャップ材10gとを交互に積層して構成される。各コア片は、軟磁性粉末の圧粉成形体や、複数の電磁鋼板を積層した積層体が利用できる。ギャップ材10gは、インダクタンスの調整のためにコア片間に設けられる隙間に配置される部材である(エアギャップの場合もある)。これらコア片及びギャップ材は、接着剤などで一体に接合される。コア片の分割数やギャップ材の個数は、コイルがそれぞれ所望のインダクタンスとなるように適宜選択することができる。

本例では、端部コア10eの一面(図２において下面)をコイル巻回部10cよりも突出した形状としている。この端部コア10eの一面を、リアクトルを設置するときの設置側の面とする。そして、端部コア10eの設置側の面をコイル部材20の設置側の面と面一にすると（図１参照）、端部コア10eの設置側の面を冷却ベースに接触させることができ、リアクトルの放熱性を更に高められる。

［分割体］
《コイル素子》
各コイル素子20cは、図3に示すように、巻線20wをらせん状に巻回して四角筒状に構成される。その結果、巻線20wの一端と他端は、互いにコイル素子20cのほぼ対角線上に引き出されることになる。このように、単に巻線20wをらせん状に巻回するだけの簡易な方法にてコイル素子20cを得ることができ、特許文献１に示したように、一対のコイル素子20cをつなぐためにヘアピン状の接続部材を形成する必要はない。ここでは、巻線20wとして、エナメル被覆を有する平角銅線をエッジワイズ巻きしてのコイル素子20cを構成している。但し、巻線20wの材質や断面形状は特に限定されず、断面が円形の丸線や、複数の素線を撚り合わせた撚り線などで巻線20wを構成してもよい。さらに、コイル素子20cの断面形状も、四角形に限定されるわけではなく、コイル巻回部10cの断面形状に応じて適宜選択すればよい。

《一次樹脂部》
一次樹脂部20pは、図４に示すように、コイル素子20cの巻線20wの両端部を除く少なくとも一部を覆ってコイル素子20cの形状を保持する樹脂成形体である。このコイル素子20cの形状を保持するとは、コイル素子20c（図３）が伸縮して形状が変化しない程度にコイル素子20cの形状を維持できる程度をいう。本例では、コイル素子20cをその自由長よりも圧縮し、各ターンが実質的に隣接する程度とした状態を一次樹脂部20pにより保持している。このように、コイル素子20cをその自由長よりも圧縮状態に保持することで、コイル部材20のサイズを小型化できる。コイル素子20cをその自由長よりも圧縮状態にて一次樹脂部20pで保持する成形方法の詳細は後述するが、概略的には次の工程を含む。
(1) 巻線20wを螺旋状に巻回してコイル素子20cを形成する工程。
(2) 上記コイル素子20cを金型に収納し、当該コイル素子20cを自由長のままで又は自由長よりも圧縮した状態に保持して、上記金型に樹脂を充填する工程。
(3) 充填した上記樹脂を硬化して、上記コイル素子20cの形状を保持する一次樹脂部20pを成形する工程。

一次樹脂部20pの形態は、ほぼコイル素子20cの外形に沿った形状としている。つまり、一次樹脂部20pは、コイル素子20cをほぼ均一な厚みで覆うように被覆してほぼ四角筒状の外形を有する形状に成形され、コイル素子20cの内周に角柱状の中空孔20hを形成している。従って、一次樹脂部20pのうち、コイル素子20cの内周に位置する樹脂部分は、コイル巻回部10cを中空孔20hにはめ込んだ際、コイル巻回部10cとコイル素子20cとの絶縁を確保する。そのため、従来、磁性コアとコイルとの絶縁に必要とされたボビンは必要なく、部品点数を削減できる。また、この一次樹脂部20pは、図５に示すように、一対の分割体20Dを並列してコイル部材20を構成する際、分割体20Dのうち、互いに対向する側の面である対向面は実質的に平面であり、対向面と反対側の外側面は、その外側面の上下部分が湾曲面となって各分割体20Dの上面及び下面に繋がるようになっている。つまり、各分割体20Dは、その軸方向に見た場合、左右非対称の構成である。

本例では、各分割体20Dの上記対向面のほぼ中央に、コイル部材20の高さ方向に伸びる取付溝20r（図４）を形成した。この取付溝20rは、例えばリアクトルの温度を測定する温度センサ（図示略）を収納するための領域を形成する。ここでは各分割体20Dに断面が半円状の取付溝20rを形成し、一対の分割体20Dの対向面同士を対面した際に、ほぼ断面が円形の透孔を形成できるようにした。この対向面は、一対のコイル部材20を並列した際、コイル素子20cの間となる箇所であり、最も熱の生じやすい箇所である。そのため、高温になりやすい箇所に温度センサを取り付ければ、リアクトルの温度監視を適正に行うことができる。温度センサは、上記透孔の開口部から温度センサを差し込むことで容易に取り付けできる。このような取付溝20rは、一次樹脂部20pの成形後に切削などにより事後的に形成することも可能であるが、一次樹脂部20pを成形すると同時に取付溝20rも形成すれば、一層容易にコイル部材20を作製することができる。なお、取付溝20rの形成箇所、断面形状、長さなどは、取り付けられるセンサの種類、形状や寸法に応じて適宜選択すればよい。温度センサ以外のセンサとしては、磁気センサや電流センサなど、リアクトルに関する物理量を測定するためのセンサが挙げられる。

一次樹脂部20pが覆うコイル素子20cの領域は、巻線20wの両端部を除く少なくとも一部とする。本例では、巻線20wの両端部以外の全てを一次樹脂部20pで覆っているが、部分的にコイル素子20cのターン形成部が露出してもよい。この露出箇所は、ターン形成部の外周側・内周側のいずれでもよい。部分的にターン形成部が露出する一次樹脂部20pとすれば、ターン形成部の露出箇所がない場合に比べてコイル部材20の表面積を広くすることができ、かつ発熱体であるコイル素子20cを露出できるため、放熱性の改善が期待できる。また、後述する実施形態２で述べる二次樹脂部を形成する場合には、ターン形成部の露出される箇所が凹部となるため、その凹部を二次樹脂部がコイル部材20の周囲に回り込みやすくするための流路とすることも期待できる。

一次樹脂部20pの構成樹脂には、コイル素子20cをリアクトルとして使用した際に、コイルや磁性コア10の最高到達温度に対して軟化しない程度の耐熱性を有し、トランスファー成形や射出成形が可能な材料が好適に利用できる。特に、絶縁性に優れる材料が好ましい。具体的には、エポキシなどの熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、液晶ポリマー(LCP)などの熱可塑性樹脂が好適に利用できる。ここでは、エポキシ樹脂を利用している。特に、一次樹脂部20pは、高温になり易いコイル素子20cに接触することから、放熱性に優れる樹脂が好ましい。例えば、一次樹脂部20pの構成樹脂として、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ほう素、及び炭化珪素から選択される少なくとも1種のセラミックスからなるフィラーを混合した樹脂を利用すると、放熱性を高められる。

［連結導体］
連結導体20eは、両コイル素子20cにおける巻線端部の一端同士を電気的に接続する。この連結導体20eによる接続により、隣接するコイル素子20cでの電流の流路は、コイル素子20cの軸方向一端側から見た場合、互いに逆回りとなるように構成される。ここでは、巻線20wと実質的に同材質で同断面形状の短冊片を連結導体20eとしている。この連結導体20eは、両コイル素子20cにおける巻線端部の一端同士を電気的に接続できればよく、その形状・材質は特に限定されない。

連結導体20eを巻線端部の一端と接続するには、各種溶接や冷間圧接が好適に利用できる。特に、冷間圧接は、接続箇所近傍に熱履歴が加わらないため、巻線20wの絶縁被覆を損傷させる虞がなく、好ましい。溶接・冷間圧接のいずれの手段であっても、少なくとも接続箇所自体は巻線20wの絶縁被覆が除去されてしまうため、接続後にカプトンテープ（商品名）などの絶縁テープにて絶縁補強することが好ましい。もっとも、実施形態２で後述するように、二次樹脂部を形成する場合、巻線20wの絶縁被覆が除去された箇所も二次樹脂部で覆うことにより、絶縁テープによる補強を省略しながらも巻線20wの絶縁を確保できる。

また、連結導体20eの配置箇所は、コイル素子20cを平面視した場合、極力コイル素子20cのターン形成部の輪郭から外側に突出しないようにすることが好ましい。図１の連結導体20eは、巻線端部の外側（近接する端部コア10e側）に配置しているが、その代わりに巻線端部を内側（各コイル素子20cの巻線端部の間側）に配置すれば、連結導体20eがコイル素子20cのターン形成部の輪郭から突出せず、端部コア10eの形状の選択自由度を高めることができる。

［コイル部材の製造方法］
コイル部材を製造するには、例えば次のように行う。

まず、巻線20wをらせん状に巻回してコイル素子20cを形成する。

次に、このコイル素子20cを金型に配置し、一次樹脂部20pの成形を行う。この金型は、開閉する第一金型と第二金型の一対から構成される。第一金型は、コイル素子20cの一端側に位置する端板と、各コイル素子20cの内周に挿入される中子とを備える。一方、第二金型は、コイル素子20cの他端側に位置する端板と、コイル素子20cの周囲を覆う側壁とを備える。

この第一・第二金型には、金型の内部に進退可能な複数の棒状体が設けられている。ここでは、合計８本の棒状体を用い、各コイル素子20cのほぼ角部を押圧してコイル素子20cを圧縮させる。コイル素子20cには、特許文献１におけるヘアピン状の接続部分がなく、棒状体による押圧も容易にできる。棒状体は、コイル素子20cが一次樹脂部20pで被覆されない箇所を少なくするため極力細くするが、コイル素子20cを圧縮するのに十分な強度と耐熱性を備えたものとする。コイル素子20cを金型内に配置した段階では、コイル素子20cは未だ圧縮されておらず、隣接するターンの間に隙間が形成された状態となっている。

次に、金型を閉じて、コイル素子20cの内側に中子を挿入する。このとき、中子とコイル素子20cの間隔は、中子の全周に亘ってほぼ均一となるようにする。

続いて、棒状体を金型内に進出してコイル素子20cを圧縮する。この圧縮により、コイル素子20cの隣接するターン同士が接触され、実質的に各ターン間に隙間のない状態となる。

その後、樹脂注入口から金型内にエポキシ樹脂を注入する。注入された樹脂がある程度固化して、コイル素子20cを圧縮状態に保持できるようになれば、棒状体を金型内から後退させても良い。

樹脂が固化して、コイル素子20cを圧縮状態に保持する一次樹脂部20pが成形されると、金型を開いて得られた分割体20Dを金型から取り出す。

そして、分割体20Dを一対用意し、各分割体20Dの対向面が隣接するように両分割体20Dを並列して、各コイル部材20の巻線20wの一端同士を連結導体20eにより接続する。それにより、コイル部材20が形成される。

このように、コイル素子20c自体がほぼ四角筒状の簡易な形状であるため、一次樹脂部20pを成形する金型のキャビティの形状も複雑にする必要がない。また、連結導体20eの接続も、分割体20Dの成形後に容易に行うことができる。

［リアクトルの組立方法］
以上のコイル部材を用いてリアクトルを組み立てるには、例えば次のように行う。

まず、図２に示す磁性コア10のうち、とギャップ材が一体化されたコイル巻回部10cをコイル部材20の中空孔20hにはめ込む。

次に、各コイル巻回部10cの端部同士をつなぐように端部コア10eをコイル巻回部10cの端面に固定する。

その後、各分割片の取付溝20rで構成される透孔に温度センサを差し込む。

そして、得られたリアクトルを冷却ベースなどの設置面に固定する。

［作用効果］
本実施形態のコイル部材20・リアクトルによれば、同一形状・寸法のコイル部材20を一対用いることで、容易にコイル部材20を構成できる。特に、コイル素子20cの形状を一次樹脂部20pで保持しているため、各分割体20D又はコイル部材20を伸縮しない単一部材として取り扱うことができ、リアクトルの組立作業性に優れる。さらに、従来、コイル巻回部10cや端部コア10eとコイルとの絶縁に用いられたボビンを用いなくても、磁性コア10とコイル素子20cとの絶縁は一次樹脂部20pにより確保でき、部品点数の削減を実現できる。

〔実施形態２〕
実施形態１では、一次樹脂部のみを有する構成を説明したが、さらに図１に示す磁性コアとコイル部材の組立体の周囲を二次樹脂部で被覆した構成の実施形態を図６に基づいて説明する。本例は、二次樹脂部30を有する点が実施形態１との主たる相違点であり、磁性コア・コイル部材の個々の構成は実施形態１と共通であるため、以下の説明は相違点を中心に行う。

本例のリアクトルは、各コイル素子20cの巻線端部の他端側以外の箇所、つまり連結導体20eで接続されていない巻線端部以外の箇所を二次樹脂部30で覆っている。この二次樹脂部30により、磁性コア10とコイル部材20とを一体に保持して機械的保護を図るとともに、電気的にもリアクトルの構成部材を保護することができる。そのため、実施形態３で述べる金属ケースを省略して、小型のリアクトルとすることができる。

図６では、連結導体20eの設けられた箇所が段状に突出した直方体状の構成であるが、さらに磁性コア10とコイル部材20の組立体の輪郭に沿うような薄い二次樹脂部30とすれば、一層の放熱性が期待できる。

この二次樹脂部30に用いる樹脂としては、エポキシ樹脂やウレタン樹脂、PPS樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂などが利用できる。

二次樹脂部30は、各コイル素子20cにおける巻線端部の他端側を除く組立体の全ての外周を覆ってもよいが、端部コア10eの設置側の面（図６の下面）およびコイル部材20の設置側の面を面一として二次樹脂部30から露出させてもよい。この構成により、端部コア10eの設置側の面とコイル部材20の設置側の面をリアクトルが設置される冷却ベースに直接接触させることができ、更なる放熱特性の向上が期待できる。

また、二次樹脂部30を形成することで、取付溝20rに収納したセンサの固定も同時に行うことができる。さらに、一対の分割体20Dの対向面間に隙間を形成しておけば、二次樹脂部30の構成樹脂（二次樹脂）を隙間の間に充填しやすい。その他、二次樹脂部30の下面側近傍を平面方向に延長して、リアクトルを冷却ベースに固定するためのボルトの貫通孔の形成箇所としてもよい。

〔実施形態３〕
次に、金属ケースを用いた実施形態を図７に基づいて説明する。本例は、ケースを用いた点が実施形態１との主たる相違点であり、磁性コア・コイル部材の個々の構成は実施形態１と共通であるため、以下の説明は相違点を中心に行う。

図７に示すように、磁性コア10とコイル部材20の組立体（図１と同様の構成）を、開口部を有する容器状の金属ケース40に収納する。この金属ケース40は、放熱性に優れる材料、例えばアルミニウムやアルミニウム合金が好適に利用できる。

組立体の金属ケース40への固定は、例えば組立体の端部コア10eを押えて金属ケース40にねじ止めされる固定片（図示略）を用いたり、組立体と金属ケース40との間に樹脂（図示略）を注入・硬化することで行ってもよい。その場合、組立体と金属ケース40との間に注入された樹脂を二次樹脂部とみなすことができる。

本例のリアクトルによれば、金属ケース40に組立体を収納することで、リアクトルの機械的保護を十分に図ることができる。また、金属ケース40を熱伝導率の高い材料で構成することで、放熱性に優れたリアクトルとすることができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が期待できる。例えば、実施形態１では、コイル部材として中空孔を有する構成を示したが、この中空孔に磁性コアのコイル巻回部が一次樹脂部により一体化された構成としてもよい。その場合、一次樹脂部を成形する際に、中子の代わりにコイル巻回部をコイル素子の内周に配置すればよい。

本発明のコイル部材は、リアクトルの構成部品として利用することができ、本発明のリアクトルは、コンバータなどの部品として利用することができる。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などの自動車用リアクトルとして好適に利用することができる。

10 磁性コア
10c コイル巻回部 10e 端部コア 10m 磁性体部 10g ギャップ材
20 コイル部材 20D 分割体
20w 巻線 20c コイル素子 20p 一次樹脂部 20e 連結導体
20h 中空孔 20r 取付溝
30 二次樹脂部
40 金属ケース

Claims (10)

1. 一対のコイル巻回部を有する環状の磁性コアと、両コイル巻回部の外周に配置される一対のコイル素子とを備えるリアクトルに用いるコイル部材であって、
   並列配置される一対の分割体を備え、
   各分割体は、
   巻線をらせん状に巻回したコイル素子と、
   コイル素子を構成する巻線の両端部以外の少なくとも一部を覆ってコイル素子の形状を保持する一次樹脂部とを備え、
   さらに各分割体における一方の巻線端部同士を電気的に接続する連結導体を備えることを特徴とするリアクトル用コイル部材。
2. 両分割体が同一形状で、平面視した場合に点対称の関係に並列されていることを特徴とする請求項１に記載のリアクトル用コイル部材。
3. 各分割体は互いに対向する対向面を備え、
   両分割体の対向面の各々には、リアクトルの物理量を特定するセンサを取り付けるための取付溝を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のリアクトル用コイル部材。
4. 各分割体は互いに対向する対向面を備え、
   両分割体の対向面の間に隙間を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリアクトル用コイル部材。
5. 前記コイル素子は、その自由長よりも圧縮した状態で一次樹脂部により形状が保持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリアクトル用コイル部材。
6. さらに、前記コイル巻回部が、各分割体におけるコイル素子の内周にはめ込まれて前記一次樹脂部で一体化されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のリアクトル用コイル部材。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のリアクトル用コイル部材と、
   各分割体の内周に嵌め込まれるコイル巻回部と、
   各コイル巻回部の両端同士をつないで磁性環状のコアを構成する露出部とを備えることを特徴とするリアクトル。
8. 請求項６に記載のリアクトル用コイル部材と、
   各コイル巻回部の両端同士を繋いで環状の磁性コアを構成する露出部とを備えることを特徴とするリアクトル。
9. さらに、前記コイル部材と磁性コアとの組合体の外周を覆う二次樹脂部を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載のリアクトル。
10. 一対のコイル巻回部を有する環状の磁性コアと、両コイル巻回部の外周に配置される一対のコイル素子とを備えるリアクトルに用いられるコイル部材の製造方法であって、
    巻線をらせん状に巻回したコイル素子を金型内に配置する工程と、
    金型内に一次樹脂を注入して固化し、コイル素子を構成する巻線の端部以外の少なくとも一部を覆う一次樹脂部を成形する工程と、
    一次樹脂部でコイル素子の形状を保持した分割体を金型から取り出す工程と、
    一対の分割体を並列し、各分割体における一方の巻線端部同士を電気的に接続する工程とを含むことを特徴とするリアクトル用コイル部材の製造方法。

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